文档介绍:高一化学必修二第三章第二节化学电源
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[学与问]在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电池的其它应用吗?
电池
化学电池
太阳能电池
原子能电池
将。
用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。
8Li-8e-=8Li+
3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S
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铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……
1)正负极材料
正极:PbO2
负极:Pb
2)工作机制
电解质:H2SO4溶液
铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为放电和充电两个过程
二、二次电池
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放电过程总反应:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s)
正极:
PbO2(s) + 4H++SO42- +2e- =2PbSO4 (s) +2H2O
氧化反应
还原反应
负极:
①放电过程
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
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Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4
2PbSO4(s)+2H2O(l)
①充电过程
PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42-
还原反应
阴极:
阳极:
PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-
氧化反应
接电源负极
接电源正极
充电过程总反应:
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4
铅蓄电池的充放电过程:
放电
充电
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3)优缺点简析
缺点:
比能量低、笨重、废弃电池污染环境
优点:
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
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2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH。反应式为:
2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O
写出电极反应式。
充电
放电
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。
1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。
1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。
1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
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银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
放电
充电
此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )
(OH)2
D
电极反应:
负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正极:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
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3、镉镍电池
NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2
放电
充电
负极材料:Cd;
正极材料:涂有NiO2,
电解质:KOH溶液。
反应式如下:
特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。
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镍—镉可充电电池可发生如下反应:
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,该电池的负极材料是
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电
充电
A. Cd
( A )
B. NiO(OH)
D. Ni(OH)2
C. Cd(OH)2
电极反应:
负极:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
正极:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
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大有发展前景的燃料电池
        燃料电池是利用氢气、天然气、